(57)【要約】【課題】  エンジンの全回転域をカバーする十分なエンジン出力向上効果を得ることができる多気筒内燃機関における吸・排気制御装置の提供。【解決手段】  エンジン１の低速回転時には、吸気流路が管路の長い副吸気多岐管５ａ〜５ｄ側になるように吸気流路切換制御バルブ６を切り換えると同時に、各気筒１ａ〜１ｄからの距離Ｌ２が長い第２集合部Ｂで１本の排気管１０に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブ８を連動して切り換え、エンジン１の所定以上の高速回転時には、吸気流路が管路の短い主吸気多岐管４側になるように吸気流路切換制御バルブ６を切り換えると同時に、各気筒１ａ〜１ｄからの距離Ｌ１が短い第１集合部Ａで１本の中間排気管１０ａに排気ガスが集合した後１本の排気管１０に流れ込むように排気流路切換制御バルブ８を連動して切り換える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒内燃機関における各気筒の各吸気ポートに吸入空気を案内する主吸気多岐管と、  該主吸気多岐管を迂回して前記各吸気ポートに吸入空気を案内するように接続されていて前記主吸気多岐管よりは管長が長く形成された副吸気多岐管と、
前記主吸気多岐管と副吸気多岐管とのいずれか一方に選択的に吸気流路を切り換える吸気流路切換制御バルブと、
前記多気筒内燃機関の運転状況に応じて前記吸気流路切換制御バルブを切り換え制御することにより吸気流路の切り換えを行うバルブ制御手段と、
前記多気筒内燃機関における各気筒の排気ポートに接続された各排気多岐管を１つの排気管に集合させる第１集合部および該第１集合部より下流側において各排気多岐管を１つの排気管に集合させる第２集合部と、
前記第１集合部付近に設けられていて該第１集合部における排気ガスの集合と前記第２集合部における排気ガスの集合のいずれか一方に選択的に排気流路を切り換える排気流路切換制御バルブと、
が備えられ、
前記排気流路切換制御バルブによる排気流路の切り換え制御が前記バルブ制御手段による前記吸気流路切換制御バルブの吸気流路切り換え制御に連動するように構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関における吸・排気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置において、前記バルブ制御手段が、前記多気筒内燃機関の回転数に応じて前記吸気流路切換制御バルブを切り換え制御することにより吸気流路の切り換えを行うように構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関における吸・排気制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置において、前記内燃機関の低速回転時には、吸気流路が管路の長い副吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えると同時に、各気筒の排気ポートからの距離が長い第２集合部で１本の排気管に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブを切り換え、前記内燃機関の所定以上の高速回転時には、吸気流路が管路の短い主吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えると同時に、各気筒の排気ポートからの距離が第１集合部で１本の排気管に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブを切り換えるように構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関における吸・排気制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置において、前記バルブ制御手段が、前記多気筒内燃機関のスロットル弁開度に応じて前記吸気流路切換制御バルブを切り換え制御することにより吸気流路の切り換えを行うように構成されていることを特徴とする多気筒内燃機関における吸・排気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒内燃機関における吸・排気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多気筒内燃機関における吸気制御装置としては、例えば、図３に示すように、エンジン１０１に吸入空気を案内する主吸気管路１０２と、該主吸気管路１０２を迂回してエンジン１０１に吸入空気を案内するように接続されていて主吸気管路１０２よりは管長が長く形成された副吸気管路１０３と、主吸気管路１０２と副吸気管路１０３とのいずれか一方に選択的に吸気流路を切り換える切換制御バルブ１０４とを備え、エンジン回転数に応じて吸気流路の切り換えを行うように構成されたものが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
即ち、この従来例では、エンジンの低速回転時には、吸気流路を管路の長い副吸気管路１０３側に切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果を確保し、所定以上の高速回転時には、吸気流路を管路の短い主吸気管路１０２側に切り換えることにより、最大出力発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果を確保することができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２２０７２号公報  （明細書２頁、図１、２）
【特許文献２】特許第３０３０３７８号公報  （明細書１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来例では、エンジン回転数に応じて吸気流路の長さを切り換え制御することにより、吸気管内の吸気脈動圧を利用して吸気の充填率を高める、いわゆる慣性過給効果を得ることができるが、排気管側では何らの制御も行われていなかったため、エンジンの全回転域をカバーする十分なエンジン出力向上効果を得ることができないという問題点があった。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、エンジンの全回転域をカバーする十分なエンジン出力向上効果を得ることができる多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置は、多気筒内燃機関における各気筒の各吸気ポートに吸入空気を案内する主吸気多岐管と、該主吸気多岐管を迂回して前記各吸気ポートに吸入空気を案内するように接続されていて前記主吸気多岐管よりは管長が長く形成された副吸気多岐管と、前記主吸気多岐管と副吸気多岐管とのいずれか一方に選択的に吸気流路を切り換える吸気流路切換制御バルブと、前記多気筒内燃機関の運転状況に応じて前記吸気流路切換制御バルブを切り換え制御することにより吸気流路の切り換えを行うバルブ制御手段と、前記多気筒内燃機関における各気筒の排気ポートに接続された各排気多岐管を１つの排気管に集合させる第１集合部および該第１集合部より下流側において各排気多岐管を１つの排気管に集合させる第２集合部と、前記第１集合部付近に設けられていて該第１集合部における排気ガスの集合と前記第２集合部における排気ガスの集合のいずれか一方に選択的に排気流路を切り換える排気流路切換制御バルブと、が備えられ、前記排気流路切換制御バルブによる排気流路の切り換え制御が前記バルブ制御手段による前記吸気流路切換制御バルブの吸気流路切り換え制御に連動するように構成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置では、上述のように構成したため、内燃機関の運転状況が例えば低速回転状態にある時には、吸気流路が管路の長い副吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果を確保し、所定以上の高速回転状態にある時には、吸気流路が管路の短い主吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えることにより、最大出力発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果を確保することができることはもちろん、内燃機関の低速回転時には、吸気流路が管路の長い副吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えると同時に、各気筒の排気ポートからの距離が長い第２集合部で１本の排気管に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブを連動して切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果と、排気系の排気脈動圧による慣性掃気効果が同時に得られる結果、充填率を高めることができるようになり、また、内燃機関の所定以上の高速回転時には、吸気流路が管路の短い主吸気多岐管側になるように吸気流路切換制御バルブを切り換えると同時に、各気筒の排気ポートからの距離が第１集合部で１本の排気管に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブを連動して切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果と、排気系の排気脈動圧による慣性掃気効果が同時に得られる結果、充填率を高めることができるようになる。
従って、エンジンの全回転域をカバーする十分なエンジン出力向上効果を得ることができるようになるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１０】
この実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置は、請求項１および２に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１はこの実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を示す平面図、図２は同正面図である。
この多気筒内燃機関における吸・排気制御装置は、４気筒エンジン（多気筒内燃機関）１と、外気を吸入する吸気管２と、他気筒の吸気脈動を緩衝するサージタンク３と、吸気を各気筒１ａ〜１ｄに分岐する主吸気多岐管４ａ〜４ｄおよび副吸気多岐管５ａ〜５ｄと、主吸気多岐管４ａ〜４ｄと副吸気多岐管５ａ〜５ｄのいずれか一方に流路を切り換える吸気流路切換制御バルブ６と、各気筒１ａ〜１ｄの排気ポートに接続された排気多岐管７ａ〜７ｄと、排気流路切換制御バルブ８と、コントロールユニット（バルブ制御手段）９とを主な構成として備えている。
【００１２】
さらに詳述すると、前記多気筒エンジン（以後、エンジンと略称する）１の吸気系は、吸気管２とエンジン１における各気筒１ａ〜１ｄの吸気ポート（図示せず）との間を連通させており、吸気管２、サージタンク３、各主吸気多岐管４ａ〜４ｄまたは各副吸気多岐管５ａ〜５ｄの順で吸気が流れるように構成されている。なお、前記吸気管２に吸気絞り弁１２が設けられている。
【００１３】
前記各副吸気多岐管５ａ〜５ｄは、略Ｕ字状に折曲されていて、その一方がサージタンク３に、他方が各主吸気多岐管４ａ〜４ｄの中途部にそれぞれ接続されることにより、サージタンク３から各主吸気多岐管４ａ〜４ｄと各副吸気多岐管５ａ〜５ｄとの接続部までの距離が主吸気多岐管４ａ〜４ｄよりは長く形成されている。
【００１４】
そして、前記各主吸気多岐管４ａ〜４ｄと各副吸気多岐管５ａ〜５ｄとの接続部には、吸気流路切換制御バルブ６が設けられることにより、エンジン回転数（エンジンの運転状況）に応じて主吸気多岐管４ａ〜４ｄと副吸気多岐管５ａ〜５ｄのいずれか一方に選択的に吸気流路の切り換えが行われるようになっている。
【００１５】
また、エンジン１における各気筒１ａ〜１ｄの排気ポートに接続された各排気多岐管７ａ〜７ｄは、まず、その下流側において２本の排気多岐管７ａ−７ｄ、７ｂ−７ｃ同士をそれぞれ集めて２本の中間排気管１０ａ、１０ｂに集合させると共に、この２本の中間排気管１０ａ、１０ｂをその下流側においてさらに１本の排気管１０に集合させる第２集合部Ｂが設けられている。
【００１６】
そして、前記第２集合部Ｂよりは上流側である２本の中間排気管１０ａ、１０ｂの途中には、一方の中間排気管１０ｂをもう一方の中間排気管１０ａに接続集合させる集合排気管１０ｃが設けられ、該集合排気管１０ｃと中間排気管１０ｂとの接続部には、集合排気管１０ｃと中間排気管１０ｂのいずれか一方に選択的に排気流路の切り換えを行う排気流路切換制御バルブ８が設けられることにより、前記中間排気管１０ａに対する集合排気管１０ｃの接続部に第１集合部Ａが設けられた構造となっている。
即ち、各気筒１ａ〜１ｄから第１集合部Ａまでの距離Ｌ１より、各気筒１ａ〜１ｄから第２集合部Ｂまでの距離Ｌ２が長くなっている。
【００１７】
前記コントロールユニット９には、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数信号が入力され、このエンジン回転数信号に応じて吸気流路切換制御バルブ６および排気流路切換制御バルブ８の切り換え制御が連動して行われるようになっている。
【００１８】
次に、この実施例の作用・効果を説明する。
この実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置では、上述のように構成されているため、エンジン１の低速回転時には、図２の点線で示すように、吸気流路が管路の長い副吸気多岐管５ａ〜５ｄ側になるように吸気流路切換制御バルブ６を切り換えると同時に、図１の点線で示すように、各気筒１ａ〜１ｄからの距離Ｌ２が長い第２集合部Ｂで１本の排気管１０に排気ガスが集合するように排気流路切換制御バルブ８を連動して切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果と、排気系の排気脈動圧による慣性掃気効果が同時に得られる結果、充填率を高めることができるようになる。
【００１９】
また、エンジン１の所定以上の高速回転時には、図２の実線で示すように、吸気流路が管路の短い主吸気多岐管４側になるように吸気流路切換制御バルブ６を切り換えると同時に、図１の実線で示すように、各気筒１ａ〜１ｄからの距離Ｌ１が短い第１集合部Ａで１本の中間排気管１０ａに排気ガスが集合した後１本の排気管１０に流れ込むように排気流路切換制御バルブ８を連動して切り換えることにより、最大トルク発生時での回転域における吸気系の吸気脈動圧による慣性過給効果と、排気系の排気脈動圧による慣性掃気効果が同時に得られる結果、充填率を高めることができるようになる。
従って、エンジン１の全回転域をカバーする十分なエンジン出力向上効果を得ることができるようになるという効果が得られる。
【００２０】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、４気筒エンジン１を例にとって説明したが、気筒数は任意である。
【００２１】
また、実施例では、エンジン回転数に応じて主吸気多岐管４ａ〜４ｄと副吸気多岐管５ａ〜５ｄのいずれか一方に選択的に吸気流路の切り換えが行われるようにした例を示したが、スロットル弁開度や、アクセルの踏み込み両等、その他のエンジンの運転状況に応じて切り換えを行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を示す平面図である。
【図２】実施例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を示す正面図である。
【図３】従来例の多気筒内燃機関における吸・排気制御装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ４気筒エンジン（多気筒内燃機関）
１ａ  気筒
１ｂ  気筒
１ｃ  気筒
１ｄ  気筒
２  吸気管
３  サージタンク
４ａ  主吸気多岐管
４ｂ  主吸気多岐管
４ｃ  主吸気多岐管
４ｄ  主吸気多岐管
５ａ  副吸気多岐管
５ｂ  副吸気多岐管
５ｃ  副吸気多岐管
５ｄ  副吸気多岐管
６  吸気流路切換バルブ
７ａ  多岐管
７ｂ  多岐管
７ｃ  多岐管
７ｄ  多岐管
８  排気流路切換バルブ
１０  排気管
１０ａ  中間排気管
１０ｂ  中間排気管
９  コントロールユニット（バルブ制御手段）
１１  エンジン回転数センサ
１２  吸気絞り弁
Ａ  第１集合部
Ｂ  第２集合部
【図１】
2005147060.tif 000003
【図２】
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【図３】
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